Proyecto

  1. Introducción.

 La conservación de la biodiversidad en México ha sido un gran reto desde sus inicios a mediados del siglo pasado.

La escasez de recursos económicos, tanto públicos como privados, invertidos en la investigación para la conservación en nuestro país, ha motivado a los organismos investigadores a buscar soluciones apoyadas con las tecnologías de la información para la recolección de datos que sean confiables, fácilmente desplegables y asequibles. (Díaz, 2020)

 

En un inicio se buscó implementar tecnologías ya existentes creadas para otros , como es el caso de rastreadores GPS, cámaras digitales, audio grabadoras digitales, drones, y otros; con el inconveniente de que casi siempre requieren de un gran presupuesto y tienen que ser modificados para cubrir las necesidades del proyecto.

Sin embargo, la creciente democratización de la tecnología, gracias al movimiento de “código abierto” y a la mayor facilidad para aprender estas nuevas tecnologías, ha construido puentes entre los tecnólogos y los conservacionistas los cuales han permitido que la comunidad conservacionista se vuelva multidisciplinaria y empiece a crear software y dispositivos específicos para las labores de conservación. (Berger-Tal & Lahoz-Monfort, 2018)

En este marco, se han desarrollado dispositivos para el monitoreo de la vida salvaje y la caza furtiva denominados monitores acústicos, los cuales graban los sonidos en un intervalo de tiempo definido y son procesados por los investigadores, labor que consume una gran cantidad de tiempo.

Entre estos avances tecnológicos, ha destacado el dispositivo que ha revolucionado el monitoreo acústico debido a su bajo consumo de energía, su pequeño tamaño, su filtrado interno que permite ser selectivo en sus grabaciones y su capacidad de escalamiento para despliegues amplios en campo. (Hill et al., 2019)

Dispositivos como este, aunados a nuevas tecnologías como el aprendizaje de máquina han resultado en el desarrollo de diversas soluciones de software que permiten analizar grandes cantidades de audio obtenidas por el monitoreo pasivo e identificar automáticamente si existen o no en él, algunas especies de interés particular para los investigadores.(Kahl et al., 2018)

Este tipo de investigaciones se ha realizado con gran éxito para lograr detectar cambios poblacionales en especies de aves alrededor del mundo, ya que la asequibilidad de los dispositivos permite el monitoreo pasivo continuo.

Pero esta tecnología no solo nos permite utilizarla para detectar cambios en las poblaciones de especies ya existentes, sino que también las podríamos utilizar exitosamente para detectar especies invasoras que se integran al ecosistema y que podrían significar una amenaza para el mismo.

Este es el caso de la cotorra argentina (Myiopsitta monachus), que se ha ido integrando y reproduciendo en ecosistemas urbanos en diversas ciudades de México, después de que durante 15 años (2000 – 2014) se importaron más de medio millón de cotorras mayormente de Uruguay a México para ser vendidas en el mercado de mascotas.

Para el año 2015, ya se habían reportado avistamientos de cotorras argentinas en más de 97 ciudades mexicanas, número que ha ido en aumento debido a la gran capacidad de la especie a adaptarse al ecosistema urbano. (Hobson et al., 2017)

1.1. Contexto del problema

La cotorra argentina, como muchas otras especies exóticas invasoras, puede causar problemas en donde se establece, tanto ecológicos como económicos, ya que compite por la comida disponible, puede ser portadora de enfermedades y parásitos que pueden ocasionar un daño irreversible en poblaciones de especies nativas.

Debido a esto es importante contar con un programa de monitoreo continuo de la cotorra argentina, especialmente en lugares donde se conoce que anida, para conocer su crecimiento poblacional y de esta manera poder implementar acciones que nos permitan controlar su crecimiento. (Tinajero & Estrella, 2015)

 

Por ello organizaciones como la unidad receptora de esta investigación, Mar y Sierra Salvaje, A.C. (MYSSAC) dedican grandes esfuerzos al monitoreo de especies invasoras con métodos tradicionales como la observación directa y también mediante el uso de tecnologías de monitoreo acústico que son analizados por personal capacitados para buscar el canto de la cotorra argentina en los espectrogramas del audio.

Aunque se han obtenido resultados exitosos con el método actual de trabajo, la utilización del monitoreo pasivo y el análisis de audio mediante el aprendizaje de máquina podría ser una solución más asequible y eficiente.

 

1.2. Planteamiento del problema

Debido a que la cotorra argentina ya se ha convertido en una especie exótica invasora en nuestro estado es necesario tomar medidas para controlar sus población.

El primer paso para poder controlar a esta especie es el monitoreo, lo que ya esta siendo realizado por la UR con métodos tradicionales que requieren cuantiosos recursos los cuales no se adquieren fácilmente.

A pesar de que la conservación a nivel internacional cuenta con herramientas tecnológicas desde hace ya varios años, muchas de estas aún no han sido implementadas ampliamente en nuestro país debido a las limitantes económicas que presentan.

Se ha demostrado que se puede utilizar el monitoreo acústico y las técnicas de aprendizaje de máquina para eficientizar estas actividades bajando sus costos, sin embargo, en el contexto de la UR no se han implementado estas técnicas para resolver dicha problemática.

Una de las limitantes en los despliegues de estos dispositivos a largo plazo, es la capacidad de almacenamiento de los dispositivos.

 

1.3 Objetivos de la Investigación

1.3.1. Objetivo general

Identificar el canto de la cotorra argentina a través del análisis de espectrogramas de audio utilizando técnicas de aprendizaje automático.

 

1.3.2. Objetivos específicos

  1. Realizar un estudio contextual sobre la unidad receptora MYSSAC y sus actividades respecto al monitoreo de la cotorra salvaje.
  2. Definir las características que debe tener un sistema de procesamiento de audio que pueda identificar el canto de la cotorra argentina.
  3. Desarrollar un modelo de aprendizaje de máquina para implementarlo en un sistema de procesamiento de audio que permita identificar a la cotorra argentina en archivos de audio.
  4. Eficientizar los recursos que MYSSAC asigna al monitoreo de la cotorra argentina mediante el uso de un sistema de procesamiento.

 

 

[1] Audiomoth, características y descripción del producto en https://www.openacousticdevices.info/audiomoth

 

Bibliografía:

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